SEM của vật liệu SiFSix 3 zn

1

Mục lục


2

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Chương 1 TỔNG QUAN
1.1 Vật liệu khung cơ kim (Metal-Organic Framework)
1 Khái niệm
Metal-Organic Framework (MOFs) là vật liệu xốp được tạo thành từ các ion
kim loại nối với nhau nhờ liên kết hữu cơ. Kích thước lỗ xốp của vật liệu có thể
kiểm soát thông qua việc chọn các ion kim loại và liên kết hữu cơ đặc trưng [1].
1.1.1 Cấu tạo
Hình dạng cấu trúc của vật liệu MOFs được quyết định bởi vị trí cũng như số
lượng của các ion kim loại và liên kết hữu cơ tạo thành ( hình dạng và số lượng
phối trí) như dạng thẳng, chóp vuông , tứ diện, chữ T hoặc Y, vuông phẳng, bát
diện [2].


3

Hình 1.1: Các dạng phối trí đặc trưng cấu trúc vật liệu MOFs [2].
1.1.1.1 Các ion kim loại
Vật liệu MOFs thường được tổng hợp từ các ion kim loại chuyển tiếp như: Cr 3+,
Fe3+, Cu2+, Zn2+,... Ngoài ra, vật liệu này cũng được tổng hợp từ một số kim loại
kiềm – kiềm thổ và các ion kim loại đất hiếm cũng như Ca 2+, Ba2+…Tùy thuộc
vào từng loại kim loại và trạng thái oxy hóa của chúng mà số phối trí có thể thay
đổi từ 2 đến 7 [2].

Hình 1.2: Hình dạng phối trí của các ion kim loại khác nhau [2].


4

1.1.1.2 Các liên kết hữu cơ
Các liên kết hữu cơ có chứa các nhóm chức như carboxylate, sulfonate,
phosphate, nitrile, hoặc amin được sử dụng trong tổng hợp vật liệu MOFs. Tính
chất của vật liệu này sẽ được quyết định bởi việc sắp xếp mạng lưới liên kết của
các đơn vị cấu trúc. Do đó, việc lựa chọn các liên kết hữu cơ trong tổng hợp vật
liệu MOFs là rất quan trọng [3].

Hình 1.3: Một số ligand hữu cơ tiêu biểu trong tổng hợp MOFs [3].
1.1.2 Tính chất đặc trưng
1.1.2.1 Độ xốp cao
So với zeolite, vật liệu MOFs có diện tích bề mặt và thể tích lỗ xốp cao hơn. Đặc biệt,
độ bền của liên kết kim loại – ligand hữu cơ cao nên vật liệu này có tính ổn định cao.
Ngoài ra, cấu trúc vật liệu MOFs có diện tích bề mặt lớn, tỉ trọng thấp nên thường được
sử dụng trong lưu trữ khí, hấp phụ, xúc tác…


5

Diện tích bề mặt zeolite Y là 904 m 2/g, carbon là 2030 m2/g. Riêng đối với vật liệu
khung cơ kim, diện tích bề mặt lên tới 3000 m 2/g, đặc biệt MOF-200 đạt 8000 m2/g. Do
đó, vật liệu MOFs thường được sử dụng trong lưu trữ và hấp phụ khí [1][4].
1.1.2.2 Tính chọn lọc cao
Vật liệu MOFs là vật liệu có kích thước, hình dạng khác nhau ứng với mỗi cấu trúc
khác nhau. Vì vậy, vật liệu MOFs có khả năng chọn lọc các phân tử dựa vào đường

kính động học của chúng.
Kitagawa và các cộng sự đã thành công trong việc tổng hợp polymer phối trí xốp 3D
[Cd(4-btapha)2(NO3)].6H2O.2DMF)n từ phản ứng giữa Cd(NO3)2.4H2O và (4-btapa).
Nhóm amide được sắp xếp đồng đều trên bề mặt kênh( hình) thuận lợi cho việc chọn
lọc và hoạt hóa các phân tử khách trong các kênh. Nhóm nghiên cứu đã khảo sát phản
ứng giữa benzaldehyde với các hợp chất methylene hoạt động như ethyl cyanoacetate,
tert-butyl ester, malonitrile, cyano-acetic, làm tác nhân xúc tác. Kết quả cho thấy rằng
malonitrile cho độ chuyển hóa cao nhất 98. Các chất còn lại kết quả không thay đổi
nhiều do khác nhau kích thước lỗ xốp và kích thước của chất phẩn ứng.
Ngoài ra, khi thay đổi các nhóm chức trong tổng hợp MOFs có thể được nâng cao hoặc
thay đổi chức năng bằng các nhóm chức để hình thành các loại vật liệu mới [5].
1.1.3 Các phương pháp tổng hợp
Hầu hết các quy trình tổng hợp vật liệu MOFs thường được tiến hành trong pha lỏng
với dung môi tinh khiết hoặc một hỗn hợp dung môi với tỉ lệ thích hợp. Tinh thể được
hình thành từ các liên kết hữu cơ và ion kim loại. Các liên kết hữu cơ này sẽ tạo nên
cấu trúc khung của vật liệu với các nhóm chức và các ion kim loại sẽ liên kết với mạng
tại các nút. Điều này làm tăng chức năng của vật liệu [6].
1.1.3.1 Phương pháp dung môi nhiệt (Solvothermal)
Phương pháp dung môi nhiệt được tiến hành ở điều kiện áp suất và nhiệt độ khác nhau,
thường sử dụng các loại dung môi có nhiệt độ sôi không quá 250 oC và được thực hiện


6

trong các thiết bị, dụng cụ chịu áp suất, nhiệt độ cao. Sự gia tăng áp suất trong pha lỏng
có thể lên tới hàng trăm bar, nguyên nhân là do sự bay hơi của dung môi do đó tạo
điều kiện thuận lợi cho quá trình phân giải tiền chất ban đầu cũng như hình thành tinh
thể.
Trong phương pháp này, các nguyên liệu sẽ được đặt trong bình phản ứng Teflon của
Autoclave bằng thép không gỉ và tiến hành ở nhiệt độ từ 80-220 oC. Bên cạnh đó,

phương pháp này có thể sử dụng các dung môi hữu cơ như: EtOH, H 2O, DMF, … hay
hỗn hợp các dung môi, thời gian tổng hợp có thể từ 8 giờ đến 72 giờ [13].
1.1.3.2 Phương pháp vi sóng (Microwave)
Đây là phương pháp tổng hợp không bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng gradient nhiệt khi tăng
quy mô phản ứng. Phương pháp này không chỉ tăng tốc độ phản ứng và sự đồng nhất
về cấu trúc tinh thể. Hiệu suất tổng hợp vật liệu phụ thuộc vào chất tham gia phản ứng,
cường độ, thời gian và nhiệt độ phản ứng. Phương pháp này tiết kiệm được thời gian
đồng thời còn có hiệu suất khá cao, kiểm soát được hình dạng một cách đơn giản [14].
1.1.3.3 Phương pháp sóng siêu âm (Sonication)
Phương pháp này dựa trên sự vỡ ra của các bọt khí, sinh ra lượng nhiệt và áp suất cục
bộ cao trong thời gian ngắn. Những hot-spots này có nhiệt độ lên đến 5000 K, áp suất
1000 atm, tốc độ nóng và làm lạnh vào khoảng 1010 K/s. Sự tạo bọt này có thể tạo ra
những điều kiện hóa lý đặc biệt, một trong số đó là làm tăng tốc độ phản ứng, làm giàm
kích thước của vật liệu tổng hợp.
Đối với các loại vật liệu MOFs thường áp dụng phương pháp tổng hợp này nhằm tổng
hợp vật liệu có kích thước nano và đồng thời cũng rút ngắn được thời gian tổng hợp lên
đến 20-50 lần [6].


7

1.1.4 Ứng dụng của vật liệu MOFs
1.1.4.1 Lưu trữ khí
Trong những năm gần đây vật liệu khung cơ kim MOFs đang được quan taamm và
nghiên cứu rất nhiều do có diện tích bề mặt lớn, thể tích lỗ xốp cao kỷ lục vượt quá
7000 m2g-1 và 4 ccg-1 bằng việc sử dụng các liên kết hữu cơ dài hơn. Các nghiên cứu đã
chứng minh rằng khả năng lưu trữ khí áp suất cao tỷ lệ với thể tích lỗ xốp và diện tích
bề mặt của vật liệu. Do đó, độ xốp càng lớn thì lượng khí được hấp thụ bởi vật liệu
dưới áp suất cao càng nhiều. Schröder và cộng sự đã sử dụng hexacarboxylate và
Cu(NO3).2H2O để tổng hợp vật liệu MOF NOTT-112, có diện tích bề mặt BET là 3800

m2g-1 với khả năng hấp phụ H2 là 10% so với khối lượng vật liệu tại áp suất 77 bar và ở
77 K. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu đã sử dụng liên kết ba để thay thế cho nhóm phenyl
trong liên kết hữu cơ dùng để tổng hợp NOTT-112. Kết quả, vật liệu MOF NU-111 có
diện tích bề mặt BET cao hơn so với NOTT-112 là 4930 m 2g-1 và khả năng hấp phụ H2
của NU-111 cao hơn so với NOTT-112 là 13,5% khối lượng tại áp suất 77 bar và 77 K.
Từ kết quả này cho thấy, lượng H 2 được hấp phụ tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt và thể
tích lỗ xốp tại điều kiện nhiệt độ ở 77 K [15].
Do có độ xốp cao nên vật liệu MOFs thường được ứng dụng lưu trữ khí gây ô nhiễm
môi trường như cacbonic,..và các loại khí dùng làm nhiên liệu cho xe ô tô như khí
hidro, metan, … Vật liệu MOFs thường được đặt bên trong các bình chứa khí giúp làm
tăng khả năng lưu trữ các loại khí lên hang chục lần [7].
1.1.4.2 Xúc tác
Trên bề mặt vật liệu MOFs, các vị trí kim loại và đầu ligand tương ứng đóng vai trò
xúc tác chính của vật liệu. Một số vật liệu MOFs như: HKUST-1(Cu), MIL-101(Cr) có
các kim loại chưa bão hòa ở các vị trí nút kim loại nên cho hoạt tính xúc tác acid.
Ngoài ra, vật liệu MOFs còn được sử dụng như là nơi để lưu trữ các phân tử xúc tác
hoặc ổn định xúc tác [8].


8

Do các lỗ xốp của vật liệu khung cơ kim sắp xếp một cách có hệ thống nên cho hiệu
quả tốt ở phản ứng xúc tác.
Vật liệu khung cơ kim hoạt động như là chất xúc tác thông qua:
-

Ion kim loại hoặc nhóm các ion kim loại liên kết với các cầu nối hữu cơ được sử

-

dụng để làm xúc tác cho các phản ứng biến đổi hữu cơ.
Các nhóm chức hữu cơ là tâm xúc tác hoạt tính.
Các chất xúc tác hoạt tính bị bắt giữ trong các lỗ xốp của vật liệu MOFs sẽ
quyết định hoạt tính xúc tác của loại vật liệu này.

MOFs được ứng dụng xúc tác trong các phản ứng như:
-

Phản ứng oxy hóa của sulfides.
Quá trình phân hủy của thuốc nhuộm hữu cơ dưới phản ứng quang hóa.
Phản ứng oxy hóa CO thành CO2.
Phản ứng oxy hóa benzylalcohol thành benzaldehyde.

Vật liệu khung cơ kim có nhiều lợi thế hơn so với các chất xúc tác dị thể khác do có
diện tích bề mặt lớn, xúc tác chọn lọc, cấu trúc và hình dạng tinh thể. Do đó vật liệu
này có tiềm năng cao để sử dụng làm chất xúc tác [14].
1.1.4.3 Tách hỗn hợp khí
Kiểm soát kích thước các lỗ xốp vật liệu MOFs cho hiệu quả tốt trong phân tách, chọn
lọc các phân tử khí dựa vào đường kính động học của các phân tử khí. Cụ thể là phân
tử khí có đường kính động học nhỏ hơn kích thước lỗ xốp sẽ đi qua, ngược lại sẽ bị giữ
lại. Hiện nay, một số vật liệu MOFs cho thấy hiệu quả ứng dụng trong tách các hỗn hợp
dựa vào kích thước các lỗ xốp. Ví dụ, Zaworotko và đồng nghiệp đã tổng hợp hai loại
vật liệu SIFSIX-2-Cu, SIFSIX-2-Cu-i với kích thước lỗ xốp lần lượt là 13,05 × 13,05
Å và 5,15 × 5,15 Å. Tuy diện tích bề mặt nhỏ hơn so với SIFSIX-2-Cu nhưng vật liệu
SIFSIX-2-Cu-i cho kết quả hấp thụ CO2 trong hỗn hợp CO2/CH4 và CO2/N2 là 121,1
cm3g-1 cao gấp 7-10 lần so với SIFSIX-2-Cu do kích thước lỗ xốp SIFSIX-2-Cu-i nhỏ


9

hơn SIFSIX-2-Cu ảnh hưởng đến sự tương tác mạnh hơn giữa lỗ xốp và các phân tử
khách CO2 [15].

1.2 Vật liệu SiFSix-3-Zn
1.2.1 Khái niệm
SiFSix-3-Zn là vật liệu thuộc nhóm SiFSix-3-M với tâm kim loại bão hòa kết hợp với
các anion hexafluorosilicate (SiF 62-). Vật liệu này được tổng hợp từ muối ZnSiF 6 và
ligand hữu cơ là Pyrazine với đường kính lỗ xốp là 3.84 Ǻ [9]. Tính chất quan trọng
của SiFSix-3-Zn là hấp phụ chọn lọc và vận chuyển CO 2 tốt hơn so với CH4 và N2 do
anion SiF62- có ái lực mạnh với CO2.

Hình 1.4: Cấu trúc vật liệu SiFSix-3-Zn [10].


10

Hình 1.5 Hình chiếu cạnh và chiếu bằng của SiFSix-3-Zn [11].
1.2.2 Tính chất
Tính chất quan trọng của SiFSix-3-Zn là hấp phụ chọn lọc và vận chuyển CO 2 tốt hơn
so với CH4 và N2 do anion SiF62- có ái lực mạnh với CO 2. Vật liệu SiFSix-3-Zn dễ tan
trong nước và tuy vật liệu này không tan trong các dung môi hữu cơ như acetonitrile,
hexane, dichloromethane, chloroform, toluene, tetrahydrofuran và acetone. Tuy nhiên,
SiFSix-3-Zn bị chuyển pha khi ngâm trong các dung môi trên. Các nghiên cứu chứng
minh rằng SiFSix-3-Zn ổn định trong dung môi Methanol. Vì vậy, Methanol được sử
dụng để thu hồi vật liệu sau khi tổng hợp. Tuy nhiên, lượng Methanol sử dụng nhỏ hơn
0,015 mL đối với mỗi mg SiFSix-3-Zn [9].
1.2.3 Phương pháp tổng hợp
Hiện tại, các nghiên cứu tổng hợp vật liệu SiFSix-3-Zn được thực hiện ở các điều kiện
nhiệt độ khác nhau:

11

-Nhiệt độ cao: Praveen K. Thallapally và cộng sự đã tổng hợp vật liệu SiFSix-3-M
bằng phương pháp dung môi nhiệt ở 85oC, trong 3 ngày[12].
-Nhiệt độ phòng: Mohamed Eddaoudi và cộng sự đã tổng hợp thành công vật liệu
SiFSix-3-Zn ở nhiệt độ phòng với hỗn hợp dung dịch là Pyrazine/MeOH và
ZnSiF6/MeOH trong 3 ngày [10].
-Nhiệt độ thấp: Tae-Hyun Bae và cộng sự đã sử dụng phương pháp siêu âm và thực
hiện phản ứng ở nhiệt độ thấp trong thời gian 30 phút . Sản phẩm được thu hồi và
rửa với Methanol , sấy khô ở 60oC. Sản phẩm tạo thành có kích thước nano[9].
1.2.4 Màng mỏng SiFSix-3-M ứng dụng trong tách khí
Tình hình nghiên cứu: Mặc dù việc tách khí trên màng polymer có rất nhiều lợi thế như
hiệu quả năng lượng, dễ tổng hợp… nhưng gặp phải hạn chế trong việc úng dụng trong
các quy trình công nghiệp do hiệu suất tách thấp của polymer. Do đó, việc sử dụng vật
liệu khung cơ kim (MOFs) như 1 loại chất độn cho loại màng này giúp giải quyết được
vấn đề hiệu suất và có thể ứng dụng ở quy mô lớn.
Vật liệu SiFSix-3-M với khả năng hấp phụ chọn lọc và vận chuyển CO2 tốt hơn so với
CH4 và N2, đã được dùng như một loại chất độn của màng mỏng được chế tạo từ
polymer. Tae-Hyun Bae và cộng sự đã tiến hành thành công thí nghiệm tách hỗn hợp
khí CO2/CH4 trên màng này, kết quả cho thấy khả năng tách của màng này vượt trội
hơn so với màng polymer không có chất độn [10].


12

Chương 2 THỰC NGHIỆM
2.1 Hóa chất và thiết bị
2.1.1 Hóa chất
Ethanol solution

:

≥ 96%, Chemsol

Deionized water

:

Viện công nghệ Hóa

Cao lanh

:

Việt Nam

Silica tro bay

:

Việt Nam

Methanol solution

:

≥ 99,9%, Merck

Zinc Acetate

:

HuaDa

Hydrofluoric Acid

:

Xilong Scientific

Silica fume

:

Sigma Aldrich

Pyrazine

:

Acros Organics

2.1.2 Thiết bị
Tủ ổn định nhiệt

:

Memmert UM 400

Tủ sấy

:

SANYO-MOV-202F

Cân điện tử 4 số

:

BSA 224S-CW

Máy siêu âm

:

Elma S 300H

Lò nung

:

RHF-17/3M, ISUZU SSTR-26K

Autoclave bằng thép không gỉ, lõi Teflon
Dụng cụ thí nghiệm bằng nhựa, thủy tinh… thuộc phòng thí nghiệm.


13

2.2 Tổng hợp muối ZnSiF6
2.2.1 Tổng hợp muối ZnSiF6 từ NH4SiF6.
Muối ZnSiF6 được tổng hợp theo quy trình (hình) với tỉ lệ mol của dung dịch phản ứng
là 183 Zn(CH3COO)2 / 178 NH4SiF6 / 2500 HF.
Siêu âm

Hình 2.6: Quy trình tổng hợp muối ZnSiF6 từ NH4SiF6.
Tiến hành thí nghiệm: đầu tiên hòa tan 1,83 g Zn(CH 3COO)2 trong 10 g HF thu được
hỗn hợp dung dịch (A), tiếp theo 1,78 g NH 4SiF6 được hòa tan trong 15 g HF thu được
hỗn hợp dung dịch (B). Sau đó, trộn hai dung dịch A và B xuất hiện kết tinh trắng.
Cuối cùng loại bỏ HF dư và rửa lại với dung dịch Ethanol. Sản phẩm được sấy ở nhiệt
độ 60oC trong thời gian 30 phút và được bảo quản ở nhiệt độ phòng.


14

2.2.2 Tổng hợp muối ZnSiF6 từ SiO2.
Muối ZnSiF6 được tổng hợp theo quy trình (hình) với tỉ lệ mol của dung dịch phản ứng
là 1 Zn(CH3COO)2 / 1 SiO2 / 26 HF.

Siêu âm

Hình 2.7: Quy trình tổng hợp muối ZnSiF6 từ SiO2.
Tiến hành thí nghiệm: đầu tiên hòa tan 1,83 g Zn(CH 3COO)2 trong 10 g HF thu được
hỗn hợp dung dịch (C), tiếp theo 0,6 g SiO2 được hòa tan trong 3 g HF thu được hỗn
hợp dung dịch (D). Sau đó, trộn hai dung dịch C và D xuất hiện kết tinh trắng. Cuối
cùng loại bỏ HF dư và rửa lại với dung dịch Ethanol. Sản phẩm được sấy ở nhiệt độ
60oC trong thời gian 30 phút và được bảo quản ở nhiệt độ phòng.

15

2.3 Tổng hợp vật liệu SiFSix-3-Zn
Vật liệu SiFSix-3-Zn được tổng hợp bằng 3 phương pháp khác nhau với tỉ lệ dung dịch
phản ứng là 6 ZnSiF6 / 13 Pyrazine / 1600 Methanol.
2.3.1 Nhiệt độ phòng

Sấy

t= 30 phút,

o
T= 60 C

Hình 2.8: Quy trình tổng hợp vật liệu SiFSix-3-Zn ở nhiệt độ phòng
Tiến hành thí nghiệm: 0,026 g ZnSiF 6 được hòa tan trong 0,4 mL Methanol thu được
dung dịch (E). Dung dịch (F) gồm 0,02 Pyrazine hòa tan trong 0,4 mL Methanol. Trộn
dung dịch (E) và (F) và siêu âm (sonication) thấy xuất hiện kết tủa trắng ( SiFSix-3Zn). Sản phẩm được sấy ở nhiệt độ 60oC trong thời gian 30 phút và được bảo quản ở
nhiệt độ phòng.


16

2.3.2 Nhiệt độ thấp

Sấy

t= 30 phút,

o

T= 60 C

Hình 2.9: Quy trình tổng hợp vật liệu SiFSix-3-Zn ở nhiệt độ thấp.
Tiến hành thí nghiệm: 0,026 g ZnSiF 6 được hòa tan trong 0,4 mL Methanol thu được
dung dịch (G). Dung dịch (H) gồm 0,02 Pyrazine hòa tan trong 0,4 mL Methanol. Trộn
dung dịch (G) và (H) và đặt trong bể sinh hàn, sau 8h thấy xuất hiện kết tủa trắng
( SiFSix-3-Zn). Sản phẩm được sấy ở nhiệt độ 60 oC trong thời gian 30 phút và được
bảo quản ở nhiệt độ phòng.


17

2.3.3 Nhiệt độ cao (Solvothermal)

Solvothermal

t= 8 h,

o
T= 85 C

Hình 2.10: Quy trình tổng hợp vật liệu SiFSix-3-Zn ở nhiệt độ cao.
Tiến hành thí nghiệm: 0,026 g ZnSiF 6 được hòa tan trong 0,4 mL Methanol thu được
dung dịch (I). Dung dịch (J) gồm 0,02 Pyrazine hòa tan trong 0,4 mL Methanol. Trộn
dung dịch (I) và (J), cho hỗn hợp dung dịch vào lõi Teflon của Autoclave để tiến hành


18

Solvothermal,sau 8h thu được tinh thể trắng ( SiFSix-3-Zn). Sản phẩm được sấy ở

nhiệt độ 60oC trong thời gian 30 phút và được bảo quản ở nhiệt độ phòng.


19

2.4 Tổng hợp màng mỏng vật liệu SiFSix-3-Zn trên đế mang xốp cao lanh
và silica fumed.
Màng mỏng vật liệu SiFSix-3-Zn được tổng hợp theo quy trình (hình) với tỉ lệ mol của
dung dịch Seed là…..

Màng mỏng
SiFSix-3-Zn

Hình 2.11: Quy trình tổng hợp màng mỏng SiFSix-3-Zn trên đế mang xốp.
Đế mang xốp được làm no với dung dịch methanol sau đó, dung dịch seed sẽ được tẩm
từ từ và cho vào tủ sấy để làm bay hơi Methanol. Quy trình này được lặp lại 3 lần. Đế
mang sau khi tẩm dung dịch seed sẽ được cho vào lõi Teflon của Autoclave để tiến
hành Solvothermal ở 85oC trong vòng 24h.


20

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Tổng hợp muối ZnSiF6
3.1.1 Tổng hợp muối ZnSiF6 từ NH4SiF6
Muối ZnSiF6 được tổng hợp ở nhiệt độ phòng với tỉ lệ mol của dung dịch phản ứng là
183 Zn(CH3COO)2 / 178 NH4SiF6 / 2500 HF.

Hình 3.12: Kết quả phân tích ảnh SEM tinh thể muối ZnSiF6 tổng hợp từ NH4SiF6

21

1 Tổng hợp muối ZnSiF6 từ SiO2
Muối ZnSiF6 được tổng hợp ở nhiệt độ phòng với tỉ lệ mol của dung dịch phản ứng là 1
Zn(CH3COO)2 / 1 SiO2 / 26 HF.

Hình 3.13: Kết quả phân tích ảnh SEM

tinh thể muối ZnSiF6 tổng hợp từ SiO2.

3.2 Tổng hợp vật liệu SiFSix-3-

Zn

3.2.1 Tổng hợp vật liệu SiFSix-3-

Zn ở nhiệt độ phòng

Hình 3.14: Kết quả phân tích ảnh SEM của vật liệu SiFSix-3-Zn được tổng hợp ở
nhiệt độ phòng.


22

1 Tổng hợp vật liệu SiFSix-3-Zn ở nhiệt độ thấp

Hình 3.15: Kết quả phân tích ảnh SEM của vật liệu SiFSix-3-Zn được tổng hợp ở nhiệt
độ thấp.

3.2.2 Tổng hợp vật liệu SiFSix-3-Zn ở nhiệt độ cao (Solvothermal)

Hình 3.16: Kết quả phân tích ảnh
tổng hợp ở nhiệt độ thấp.

SEM của vật liệu SiFSix-3-Zn được


23

Chương 4 : KẾT LUẬN
Muối ZnSiF6 đã được tổng hợp thành công từ nguồn SiO2 với tỉ lệ mol của dung dịch là
1 Zn(CH3COO)2 / 1 SiO2 / 26 HF. Đồng thời, vật liệu SiFSix-3-Zn cũng được tổng hợp
bằng phương pháp nhiệt độ phòng giúp tiết kiệm thời gian tổng hợp. Màng mỏng vật
liệu này cũng được tổng hợp thành công trên đế mang xốp, khảo sát được thay đổi cấu
trúc vật liệu theo nồng độ của dung môi Methanol.


24

Tài liệu tham khảo
[1] – Rajiv Ranjan and Michael Tsapatsis . (2009), Microporous Metal Organic
Framework Membrane on Porous Support Using the Seeded Growth Method, Chem.
Mate, 21 (20), pp 4920–4924.
[2] – Kitagawa S., Kitaura R., Noro S.I. (2004), Functional porous coordination
polymers, Angewandte Chemie International Edition, 43 (18),pp. 2334-2375.
[3] – Xuan W ., Zhu C., Liu Y., Cui Y. (2012), Mesoporous metal – organic framework
materials, Chemical Society Review, 41 (5), pp. 1677-1695.
[4] – Fang Q.-R., Yuan D.-Q Sculley J., Li J.-R., Han Z.-B., Zhou H.-C. (2010),
Functional Mesoporous Metal – Organic Frameworks for the Capture of Heavy Metal

Ions and Size – Selective Catalysis, Inorganic chemistry, 49 (24),pp. 11637-11642.
[5] – Jeremias F., Khutia A., Henninger S.K., Janiak C. (2012), MIL-100 (Al,Fe) as
water adsorbents for heat transformation purposes – A promising application., Journal
of Materials Chemistry, 22(20),pp. 10148-10151.
[6] – Horcajada P., Surblé S., Serre C., Hong D.-Y., Seo Y.-K., Chang J.-S., Grenèche
J.-M., Margiolaki I., Férey G. (2007), Synthesis and catalytic properties of MIL-100
(Fe), an iron (III) carboxylate with large pores, Chemical Communications, (27), pp.
2820-2822.
[7] – Dipendu Saha, Shuguang Deng, (2010), Hydrogen adsorption on metal – organic
framework MOF-177, Tsinghua Science & Technology, 15 (4), pp. 363-376.
[8] – M.Fuentes-Cabrera, D.M.N., B. G. Sumpter, M. Widom, (2005), Electronic
structute and properties of isoreticular metal-organic frameworks: The case of MIRMOF1 (M=Zn, Cd, Be, Mg and Ca). J.Chem.Phys,123.
[9] - Heqing Gong, Chong Yang Chuah, Yanqin Yang, TaeHyun Bae, (2018), High
performance composite membranes comprising Zn(pyrz)2(SiF6) nanocrystals for
CO2/CH4 separation, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 60, 279-285.
[10] - Osama Shekhah, Youssef Belmabkhout, Zhijie Chen, Vincent Guillerm, Amy
Cairns, Karim Adil, Mohamed Eddaoudi, (2014), Made-to-order metal-organic


25

frameworks for trace carbon dioxide removal and air capture, Nature Communications,
4228.
[11]- Ahmad Ziaee, Drahomir Chova, Matteo Lusi, John J. Perry, Michael J.
Zaworotko, and Syed A. M. Tofail, (2016), Theoretical Optimization of Pore Size and
Chemistry in SIFSIX-3-M Hybrid Ultramicroporous Materials, Cryst. Growth
Des, 16 (7), pp. 3890–3897.
[12]- Sameh K. Elsaidi, Mona H. Mohamed, Herbert T. Schaef, Amrit
Kumar, Matteo Lusi, Tony Pham, Katherine A. Forrest, Brian Space, Wenqian
Xu, Gregory J. Halder, Jun Liu, Michael J. Zaworotko and Praveen K. Thallapally,

(2015), Hydrophobic pillared square grids for selective removal of CO2 from
simulated flue gas, Chemical Communications, (51), pp. 15530-15533.
[13]- Gadea, G., Morata, A., & Tarancon, A. (2018). Semiconductor Nanowires for
Thermoelectric Generation. Nanowires for Energy Applications, 321–407.
[14]- Gerbec, J. A., Magana, D., Washington, A., & Strouse, G. F. (2005). MicrowaveEnhanced Reaction Rates for Nanoparticle Synthesis. Journal of the American
Chemical Society, 127(45), 15791–15800.
[15]- Li, B., Wen, H.-M., Zhou, W., & Chen, B. (2014). Porous Metal–Organic
Frameworks for Gas Storage and Separation: What, How, and Why?, The Journal of
Physical Chemistry Letters, 5(20), 3468–3479